KR101718359B1 - Method of aligning a substrate and apparatus for performing the same - Google Patents
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Abstract
기판 정렬 방법에 따르면, 기판 상의 제 1 샷 영역(shot region) 내에 위치한 제 1 정렬 마크와 제 2 정렬 마크를 순차적으로 인식한다. 상기 제 1 정렬 마크와 상기 제 2 정렬 마크 중에서 먼저 인식된 어느 하나의 정렬 마크를 이용해서 상기 기판을 1차 정렬시킨다. 상기 기판 상의 제 2 샷 영역 내에 위치한 상기 제 1 정렬 마크와 상기 제 2 정렬 마크 중에서 상기 기판의 1차 정렬시 사용된 정렬 마크와 사용되지 않은 정렬 마크를 순차적으로 인식한다. 상기 기판의 1차 정렬시 사용된 정렬 마크와 상기 사용되지 않은 정렬 마크 중에서 먼저 인식된 어느 하나의 정렬 마크를 이용해서 상기 기판을 2차 정렬시킨다. 따라서, 정렬 마크를 인식하는데 소요되는 시간을 단축할 수 있다.According to the substrate alignment method, the first alignment mark and the second alignment mark positioned in the first shot region on the substrate are sequentially recognized. The substrate is first aligned using any one of the first alignment marks and the first alignment marks recognized first among the second alignment marks. Sequentially recognizing an alignment mark used in the primary alignment of the substrate and an unused alignment mark among the first alignment mark and the second alignment mark positioned in the second shot area on the substrate. The substrate is secondarily aligned using an alignment mark used in the primary alignment of the substrate and one of the alignment marks recognized in the unused alignment mark. Therefore, the time required for recognizing the alignment mark can be shortened.
Description
본 발명은 기판 정렬 방법 및 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 패턴이 형성된 반도체 기판을 정렬하는 방법, 및 이러한 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate alignment method and apparatus for performing the same, and more particularly, to a method of aligning a patterned semiconductor substrate and an apparatus for performing such a method.
일반적으로, 반도체 기판에 여러 가지 반도체 공정들을 수행하여 복수개의 패턴들을 형성한다. 또한, 패턴들의 불량 여부를 확인하기 위해서, 각 공정들 사이에 패턴들을 검사하는 공정이 수행된다.Generally, various semiconductor processes are performed on a semiconductor substrate to form a plurality of patterns. Further, in order to confirm whether or not the patterns are defective, a process of inspecting the patterns between the respective processes is performed.
여기서, 패턴 검사를 위해서는, 반도체 기판을 정확하게 정렬시키는 공정이 우선되어야 한다. 정렬 방법은 반도체 기판의 스크라이브 레인 상에 형성된 정렬 마크를 정렬 장치에 기 설정된 좌표와 일치되도록 반도체 기판을 이동시키는 공정을 포함한다.Here, in order to inspect the pattern, the process of accurately aligning the semiconductor substrate should be given priority. The alignment method includes a step of moving the semiconductor substrate so that the alignment mark formed on the scribe lane of the semiconductor substrate coincides with a predetermined coordinate in the alignment device.
종래의 정렬 방법에 따르면, 제 1 샷 영역(shot) 내에 위치하는 제 1 정렬 마크를 인식하고, 인식된 제 1 정렬 마크를 설정된 제 1 좌표와 일치시킨다. 이어서, 제 1 샷 영역으로부터 x축 방향에 위치한 제 2 샷 영역 내의 제 2 정렬 마크를 인식하고, 인식된 제 2 정렬 마크를 기 설정된 제 2 좌표와 일치시킨다. 그런 다음, 제 1 샷 영역으로부터 y축 방향에 위치한 제 3 샷 영역 내의 제 3 정렬 마크를 인식하고, 인식된 제 3 정렬 마크를 기 설정된 제 3 좌표와 일치시킨다. 즉, 종래 방법은 각 샷 영역 내에 위치한 하나의 정렬 마크를 기 설정된 좌표와 일치시킨다.According to the conventional alignment method, the first alignment mark located in the first shot area (shot) is recognized, and the recognized first alignment mark is matched with the set first coordinate. Next, the second alignment mark in the second shot area located in the x-axis direction from the first shot area is recognized, and the recognized second alignment mark is matched with the predetermined second coordinate. Then, the third alignment mark in the third shot area located in the y-axis direction from the first shot area is recognized, and the recognized third alignment mark is matched with the predetermined third coordinate. That is, the conventional method matches one alignment mark located within each shot area with predetermined coordinates.
한편, 정렬 마크가 인식되지 못하면, 정렬 장치는 해당 반도체 기판에 대해서 정렬 오류로 판정하게 된다. 정렬 오류로 판정된 반도체 기판은 정렬 장치로부터 반출된다. 정렬 장치에 새로운 정렬 조건을 설정한 다음, 반도체 기판에 대해서 전술된 공정들을 수행하여 반도체 기판을 정렬한다.On the other hand, if the alignment mark is not recognized, the alignment device will determine alignment error for the semiconductor substrate. The semiconductor substrate determined as an alignment error is taken out of the alignment apparatus. After setting the new alignment condition in the alignment apparatus, the semiconductor substrate is aligned by performing the above-described processes for the semiconductor substrate.
여기서, 정렬 마크가 기 설정된 좌표와 일치됨에도 불구하고, 정렬 마크의 불선명한 이미지 등과 같은 요인으로 인하여 정렬 장치가 정렬 마크를 인식하지 못하는 경우가 있다. 종래 방법에 따르면, 이러한 경우에도 정렬 장치는 해당 반도체 기판에 대해서 정렬 오류로 판정하게 된다. 결과적으로, 정렬 공정에 소요되는 시간이 상당히 늘어나게 되어, 반도체 장치의 수율을 크게 저하시키는 요인으로 작용하고 있다.Here, although the alignment mark coincides with the predetermined coordinates, there are cases where the alignment device does not recognize the alignment mark due to factors such as a bright image of the alignment mark and the like. According to the conventional method, even in this case, the aligning device is determined to be misaligned with respect to the semiconductor substrate. As a result, the time required for the alignment process is considerably increased, which is a factor for significantly lowering the yield of the semiconductor device.
또한, 종래에는, 정렬 오류의 판정 기준으로서 하나의 정렬 한도 수치만을 설정하였다. 인식된 정렬 마크가 나타내는 정렬 수치가 정렬 한도 수치 이상이면, 정렬 정상으로 판정한다. 반면에, 인식된 정렬 마크가 나타내는 정렬 수치가 정렬 한도 수치 미만이면, 정렬 오류로 판정한다. 이로 인하여, 반도체 기판이 정확하게 정렬되어 있음에도 불구하고, 정렬 마크의 불선명한 이미지로 인하여 정렬 마크의 정렬 수치가 정렬 한도 수치 미만으로 나타날 소지가 있다. 종래 방법에 따르면, 상기와 같은 경우에도 해당 반도체 기판에 대해서 정렬 오류로 판정하게 된다.In the past, only one alignment limit value was set as a criterion for determining alignment errors. If the alignment value indicated by the recognized alignment mark is greater than or equal to the alignment limit value, alignment is determined to be normal. On the other hand, if the alignment value indicated by the recognized alignment mark is less than the alignment limit value, it is determined to be an alignment error. Because of this, although the semiconductor substrate is accurately aligned, the alignment value of the alignment mark may appear to be less than the alignment limit value due to the clear image of the alignment mark. According to the conventional method, an alignment error is determined for the semiconductor substrate even in such a case.
이러한 판정 오류를 해소하기 위해서, 기판 상의 하나의 샷 영역(shot region) 내에 위치한 복수개의 정렬 마크들 중에서 인식된 어느 하나를 이용해서 상기 기판을 정렬시키는 방법이 제시되었다. 하나의 샷 영역 내의 어느 한 정렬 마크가 인식되지 않으면, 상기 샷 영역 내의 다른 정렬 마크를 인식하게 되므로, 정확하게 정렬된 기판을 정렬 오류로 판정하는 현상을 방지할 수 있다.In order to solve such a determination error, a method of aligning the substrate using any one of a plurality of alignment marks located within one shot region on the substrate has been proposed. If any one alignment mark in one shot area is not recognized, another alignment mark in the shot area is recognized, so that it is possible to prevent a phenomenon that a correctly aligned substrate is determined as an alignment error.
그러나, 종래 방법은 후속 샷 영역에 대한 정렬 공정 수행시, 선행 샷 영역에서의 순서대로 정렬 마크들을 인식한다. 즉, 선행 샷 영역에서 인식된 정렬 마크에 상관없이 후속 샷 영역에 대해서도 미리 정해진 순서대로 정렬 마크들을 인식하게 된다. 예를 들면, 선행 샷 영역에서 제 3 정렬 마크가 인식된 경우, 후속 샷 영역에서 제 3 정렬 마크가 먼저 인식될 가능성이 높은데도 불구하고 제 1 정렬 마크와 제 2 정렬 마크를 먼저 인식한 후에, 제 3 정렬 마크를 인식하게 된다.However, the conventional method recognizes the alignment marks in order in the preceding shot area when performing the alignment process for the subsequent shot area. That is, regardless of the alignment marks recognized in the preceding shot area, the alignment marks are recognized in a predetermined order with respect to the subsequent shot area. For example, if the third alignment mark is recognized in the preceding shot area, the first alignment mark and the second alignment mark are recognized first even if the third alignment mark is likely to be recognized first in the subsequent shot area, The third alignment mark is recognized.
이로 인하여, 정렬 마크를 인식하는데 소요되는 시간이 길어진다는 단점이 있다. 결과적으로, 기판을 정렬하는데 소요되는 시간이 늘어나게 되어, 반도체 장치의 수율이 저하되는 문제점이 있다.This has the disadvantage that it takes a long time to recognize the alignment mark. As a result, there is a problem that the time required for aligning the substrate is increased, and the yield of the semiconductor device is lowered.
본 발명은 신속하게 기판을 정렬할 수 있는 방법을 제공한다.The present invention provides a method for rapidly aligning a substrate.
또한, 본 발명은 상기된 방법을 수행하기 위한 장치를 제공한다.The present invention also provides an apparatus for performing the above-described method.
본 발명의 일 견지에 따른 기판 정렬 방법에 따르면, 기판 상의 제 1 샷 영역(shot region) 내에 위치한 제 1 정렬 마크와 제 2 정렬 마크를 순차적으로 인식한다. 상기 제 1 정렬 마크와 상기 제 2 정렬 마크 중에서 먼저 인식된 어느 하나의 정렬 마크를 이용해서 상기 기판을 1차 정렬시킨다. 상기 기판 상의 제 2 샷 영역 내에 위치한 상기 제 1 정렬 마크와 상기 제 2 정렬 마크 중에서 상기 기판의 1차 정렬시 사용된 정렬 마크와 사용되지 않은 정렬 마크를 순차적으로 인식한다. 상기 기판의 1차 정렬시 사용된 정렬 마크와 상기 사용되지 않은 정렬 마크 중에서 먼저 인식된 어느 하나의 정렬 마크를 이용해서 상기 기판을 2차 정렬시킨다.According to the substrate alignment method according to one aspect of the present invention, the first alignment mark and the second alignment mark positioned in the first shot region on the substrate are sequentially recognized. The substrate is first aligned using any one of the first alignment marks and the first alignment marks recognized first among the second alignment marks. Sequentially recognizing an alignment mark used in the primary alignment of the substrate and an unused alignment mark among the first alignment mark and the second alignment mark positioned in the second shot area on the substrate. The substrate is secondarily aligned using an alignment mark used in the primary alignment of the substrate and one of the alignment marks recognized in the unused alignment mark.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 정렬 마크는 상기 제 2 정렬 마크보다 높은 선명도를 가질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first alignment mark may have a higher sharpness than the second alignment mark.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 정려 방법은 상기 기판 상의 제 3 샷 영역 내에 위치한 상기 제 1 정렬 마크와 상기 제 2 정렬 마크 중에서 상기 기판의 2차 정렬시 사용된 정렬 마크와 사용되지 않은 정렬 마크를 순차적으로 인식하는 단계, 및 상기 기판의 2차 정렬시 사용된 정렬 마크와 상기 사용되지 않은 정렬 마크 중에서 먼저 인식된 어느 하나의 정렬 마크를 이용해서 상기 기판을 3차 정렬시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 샷 영역은 상기 제 1 샷 영역으로부터 제 1 방향 상에 위치하고, 상기 제 3 샷 영역은 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향 상에 위치할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the method of defragmenting is characterized in that the alignment marks used in the secondary alignment of the substrate among the first alignment marks and the second alignment marks located in the third shot area on the substrate, And sequentially aligning the substrate with an alignment mark used in the secondary alignment of the substrate and any alignment mark recognized first of the unused alignment marks can do. The second shot area may be located in a first direction from the first shot area, and the third shot area may be positioned in a second direction perpendicular to the first direction.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 정렬 방법은 상기 제 1 정렬 마크와 상기 제 2 정렬 마크의 정렬 상태들을 나타내는 정렬 수치들을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the alignment method may further include displaying alignment values indicating alignment states of the first alignment mark and the second alignment mark.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 정렬 방법은 상기 제 1 정렬 마크와 상기 제 2 정렬 마크의 불인식을 결정하기 위한 정렬 한도 수치(allowable alignment score)를 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 정렬 방법은 상기 1 정렬 마크와 상기 제 2 정렬 마크의 불인식을 최종적으로 결정하기 위해 상기 정렬 한도 수치보다 낮은 최종 정렬 한도 수치를 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 최종 정렬 한도 수치를 설정하는 단계는 상기 정렬 한도 수치로부터 상기 최종 정렬 한도 수치까지 내림차순으로 정렬 수치를 변경시키는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the alignment method may further include setting an allowable alignment score for determining the non-recognition of the first alignment mark and the second alignment mark. The alignment method may further include setting a final alignment limit value that is lower than the alignment limit value to finally determine the non-recognition of the one alignment mark and the second alignment mark. The step of setting the final alignment limit value may include changing the alignment value in descending order from the alignment limit value to the final alignment limit value.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 정렬 방법은 상기 기판의 높이를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the alignment method may further include correcting the height of the substrate.
본 발명의 다른 견지에 따른 기판 정렬 방법에 따르면, 기판 상의 제 1 샷 영역(shot region) 내에 위치한 제 1 선명도를 갖는 제 1 정렬 마크, 상기 제 1 선명도보다 낮은 제 2 선명도를 갖는 제 2 정렬 마크, 상기 제 2 선명도보다 낮은 제 3 선명도를 갖는 제 3 정렬 마크, 및 상기 제 3 선명도보다 낮은 제 4 선명도를 갖는 제 4 정렬 마크를 순차적으로 인식한다. 상기 제 1 정렬 마크, 상기 제 2 정렬 마크, 상기 제 3 정렬 마크 및 상기 제 4 정렬 마크 중에서 먼저 인식된 어느 하나의 정렬 마크를 이용해서 상기 기판을 1차 정렬시킨다. 상기 기판 상의 제 2 샷 영역 내에 위치한 상기 제 1 정렬 마크, 상기 제 2 정렬 마크, 상기 제 3 정렬 마크 및 상기 제 4 정렬 마크 중에서 상기 기판의 1차 정렬시 사용된 정렬 마크를 인식한다. 상기 기판의 1차 정렬시 사용된 정렬 마크가 인식되지 않을 경우, 상기 기판의 1차 정렬시 사용된 정렬 마크를 제외한 상기 나머지 정렬 마크들을 상기 선명도 순서대로 순차적으로 인식한다. 상기 제 2 샷 영역 내에 위치한 상기 제 1 정렬 마크, 상기 제 2 정렬 마크, 상기 제 3 정렬 마크 및 상기 제 4 정렬 마크 중에서 먼저 인식된 어느 하나의 정렬 마크를 이용해서 상기 기판을 2차 정렬시킨다. 상기 기판 상의 제 3 샷 영역 내에 위치한 상기 제 1 정렬 마크, 상기 제 2 정렬 마크, 상기 제 3 정렬 마크 및 상기 제 4 정렬 마크 중에서 상기 기판의 2차 정렬시 사용된 정렬 마크를 인식한다. 상기 기판의 2차 정렬시 사용된 정렬 마크가 인식되지 않을 경우, 상기 기판의 2차 정렬시 사용된 정렬 마크를 제외한 상기 나머지 정렬 마크들을 상기 선명도 순서대로 순차적으로 인식한다. 상기 제 3 샷 영역 내에 위치한 상기 제 1 정렬 마크, 상기 제 2 정렬 마크, 상기 제 3 정렬 마크 및 상기 제 4 정렬 마크 중에서 먼저 인식된 어느 하나의 정렬 마크를 이용해서 상기 기판을 3차 정렬시킨다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of aligning a substrate, comprising: forming a first alignment mark having a first sharpness located in a first shot region on a substrate, a second alignment mark having a second sharpness, A third alignment mark having a third sharpness lower than the second sharpness, and a fourth alignment mark having a fourth sharpness lower than the third sharpness. The substrate is first aligned using any one of the first alignment mark, the second alignment mark, the third alignment mark, and the first alignment mark recognized first among the fourth alignment marks. The alignment marks used in the first alignment of the substrate among the first alignment mark, the second alignment mark, the third alignment mark, and the fourth alignment mark positioned in the second shot area on the substrate. If the alignment mark used in the first alignment of the substrate is not recognized, the remaining alignment marks except for the alignment mark used in the first alignment of the substrate are sequentially recognized in the order of sharpness. The substrate is secondarily aligned using any one of the first alignment marks, the second alignment marks, the third alignment marks, and the fourth alignment marks recognized in the second shot area. The alignment marks used in the secondary alignment of the substrate among the first alignment mark, the second alignment mark, the third alignment mark and the fourth alignment mark positioned in the third shot area on the substrate. When the alignment mark used in the second alignment of the substrate is not recognized, the remaining alignment marks except for the alignment mark used in the second alignment of the substrate are sequentially recognized in the order of sharpness. The substrate is tertiary aligned using any one of the first alignment marks, the second alignment marks, the third alignment marks, and the fourth alignment marks recognized in the third shot area.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정렬 방법은 상기 제 1 정렬 마크, 상기 제 2 정렬 마크, 상기 제 3 정렬 마크 및 상기 제 4 정렬 마크의 정렬 상태들을 나타내는 정렬 수치들을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the alignment method further includes the step of displaying alignment values indicating alignment states of the first alignment mark, the second alignment mark, the third alignment mark and the fourth alignment mark can do.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 정렬 방법은 상기 제 1 정렬 마크, 상기 제 2 정렬 마크, 상기 제 3 정렬 마크 및 상기 제 4 정렬 마크의 불인식을 결정하기 위한 정렬 한도 수치(allowable alignment score)를 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 정렬 방법은 상기 1 정렬 마크, 상기 제 2 정렬 마크, 상기 제 3 정렬 마크 및 상기 제 4 정렬 마크의 불인식을 최종적으로 결정하기 위해 상기 정렬 한도 수치보다 낮은 최종 정렬 한도 수치를 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 최종 정렬 한도 수치를 설정하는 단계는 상기 정렬 한도 수치로부터 상기 최종 정렬 한도 수치까지 내림차순으로 정렬 수치를 변경시키는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the alignment method includes an allowable alignment score for determining the non-recognition of the first alignment mark, the second alignment mark, the third alignment mark, and the fourth alignment mark, And a step of setting The method may further include setting a final alignment limit value that is lower than the alignment limit value to finally determine the uninformed expression of the first alignment mark, the second alignment mark, the third alignment mark, and the fourth alignment mark As shown in FIG. The step of setting the final alignment limit value may include changing the alignment value in descending order from the alignment limit value to the final alignment limit value.
본 발명의 또 다른 견지에 따른 기판 정렬 장치는 인식 유닛, 판정 유닛 및 정렬 유닛을 포함한다. 인식 유닛은 기판이 안치되는 스테이지의 상부에 배치되어, 기 설정된 정렬 마크들의 좌표들을 이용해서 상기 기판 상의 각 샷 영역(shot region) 내에 위치한 적어도 2개의 정렬 마크들을 상기 정렬 마크들의 선명도 순서대로 인식한다. 또한, 인식 유닛은 선행 샷 영역에서 먼저 인식된 어느 하나의 정렬 마크를 후속 샷 영역에서 먼저 인식한다. 판정 유닛은 상기 인식 유닛에서 인식된 정렬 마크들의 정렬 여부를 판정한다. 정렬 유닛은 상기 인식 유닛에서 인식된 정렬 마크의 위치가 상기 좌표에 일치되도록 상기 스테이지를 이동시킨다.A substrate alignment apparatus according to another aspect of the present invention includes a recognition unit, a determination unit, and an alignment unit. The recognition unit is disposed above the stage on which the substrate is placed to recognize at least two alignment marks located within each shot region on the substrate in the order of sharpness of the alignment marks using the coordinates of predetermined alignment marks . Further, the recognition unit first recognizes any one of the alignment marks recognized in the preceding shot area in the subsequent shot area. The determination unit determines whether or not the alignment marks recognized by the recognition unit are aligned. The alignment unit moves the stage so that the position of the alignment mark recognized by the recognition unit coincides with the coordinates.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 인식 유닛은 상기 정렬 마크들의 정렬 상태를 나타내는 정렬 수치를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the recognition unit may include a display unit for displaying an alignment value indicating an alignment state of the alignment marks.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 판정 유닛은 상기 정렬 마크들의 불인식을 결정하기 위한 정렬 한도 수치, 및 상기 정렬 마크들의 불인식을 최종적으로 결정하기 위해 상기 정렬 한도 수치보다 낮은 최종 정렬 한도 수치를 설정하기 위한 입력부를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the determination unit sets a final alignment limit value that is lower than the alignment limit value for determining the non-recognition of the alignment marks and the alignment limit value to finally determine the non-recognition of the alignment marks For example.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 정렬 유닛은 상기 스테이지를 수평 방향을 따라 이동시키는 수평 구동부, 및 상기 스테이지를 수직 방향을 따라 이동시키는 수직 구동부를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the aligning unit may include a horizontal driving unit for moving the stage in the horizontal direction, and a vertical driving unit for moving the stage in the vertical direction.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 선행 샷 영역에서 먼저 인식된 정렬 마크를 후속 샷 영역에서 먼저 인식하게 되므로, 정렬 마크를 인식하는데 소요되는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 후속 샷 영역에서 선행 샷 영역에서 먼저 인식된 정렬 마크의 인식이 실패한 경우, 나머지 정렬 마크들을 선명도 순서대로 인식하게 되므로, 정렬 마크 인식 시간이 줄어들게 된다. 결과적으로, 기판을 정렬하는데 소요되는 시간을 대폭 단축시킬 수 있게 되어, 반도체 장치의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention as described above, since the alignment mark recognized first in the preceding shot area is first recognized in the subsequent shot area, the time required to recognize the alignment mark can be shortened. In addition, if recognition of the alignment mark recognized first in the preceding shot area fails in the subsequent shot area, the remaining alignment marks are recognized in the order of sharpness, so that the alignment mark recognition time is reduced. As a result, the time required for aligning the substrate can be greatly shortened, and the yield of manufacturing the semiconductor device can be improved.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 정렬 장치를 나타낸 블럭도이다.
도 2는 정렬 마크들의 위치가 표시된 기판을 나타낸 평면도이다.
도 3 내지 도 6은 도 1의 장치를 이용해서 기판을 정렬하는 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도들이다.1 is a block diagram showing a substrate alignment apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a plan view showing a substrate on which the positions of alignment marks are indicated. Fig.
FIGS. 3 to 6 are flowcharts sequentially illustrating a method of aligning a substrate using the apparatus of FIG.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
기판 정렬 장치Substrate alignment device
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 정렬 장치를 나타낸 블럭도이고, 도 2는 정렬 마크들의 위치가 표시된 기판을 나타낸 평면도이다.FIG. 1 is a block diagram showing a substrate alignment apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing a substrate on which positions of alignment marks are indicated.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 정렬 장치(300)는 인식 유닛(310), 판정 유닛(320) 및 정렬 유닛(330)을 포함한다.1 and 2, the
스테이지 상에 안치된 기판(W)은 복수개의 샷 영역들로 구획된다. 적어도 2개, 본 실시예에서는 제 1 내지 제 4의 정렬 마크(M1, M2, M3, M4)들이 각 샷 영역 내에 형성된다. 제 1 내지 제 4 정렬 마크(M1, M2, M3, M4)들은 서로 다른 형상을 갖는다. 또한, 제 1 정렬 마크(M1)는 제 1 선명도를 갖는다. 제 2 정렬 마크(M2)는 제 1 선명도보다 낮은 제 2 선명도를 갖는다. 제 3 정렬 마크(M3)는 제 2 선명도보다 낮은 제 3 선명도를 갖는다. 제 4 정렬 마크(M4)는 제 3 선명도보다 낮은 제 4 선명도를 갖는다. 즉, 제 1 정렬 마크(M1)가 가장 높은 선명도를 갖고, 제 4 정렬 마크(M4)가 가장 낮은 선명도를 갖는다.The substrate W placed on the stage is divided into a plurality of shot areas. At least two alignment marks (M1, M2, M3, M4) are formed in each shot area in this embodiment. The first to fourth alignment marks M1, M2, M3, and M4 have different shapes. In addition, the first alignment mark M1 has a first sharpness. The second alignment mark M2 has a second sharpness lower than the first sharpness. The third alignment mark M3 has a third sharpness lower than the second sharpness. The fourth alignment mark M4 has a fourth sharpness lower than the third sharpness. That is, the first alignment mark M1 has the highest sharpness and the fourth alignment mark M4 has the lowest sharpness.
인식 유닛(310)은 스테이지의 상부에 배치된다. 인식 유닛(310)은 각 샷 영역 내에서 선명도 순서대로 제 1 내지 제 4 정렬 마크(M1, M2, M3, M4)들을 순차적으로 인식한다. 또한, 인식 유닛(310)에는 정렬 마크들의 좌표들이 입력되어 있다. 따라서, 인식 유닛(310)은 입력된 좌표 상에 정렬 마크가 위치하고 있는지 여부에 따라 정렬 마크를 인식하게 된다.The
본 실시예에서, 인식 유닛(310)은 제 1 샷 영역(S1) 내에서 제 1 정렬 마크(M1)를 먼저 인식한다. 제 1 정렬 마크(M1)가 인식되지 않으면, 인식 유닛(310)은 제 1 샷 영역(S1) 내의 제 2 정렬 마크(M2)를 인식한다. 제 2 정렬 마크(M2)도 인식되지 않으면, 인식 유닛(310)은 제 1 샷 영역(S1) 내의 제 3 정렬 마크(M3)를 인식한다. 제 3 정렬 마크(M3)도 인식되지 않으면, 인식 유닛(310)은 제 1 샷 영역(S1) 내의 제 4 정렬 마크(M4)를 인식한다.In this embodiment, the
제 1 내지 제 4 정렬 마크(M1, M2, M3, M4)들 중에서 어느 하나가 인식되면, 인식 유닛(310)은 제 1 샷 영역(S1)으로부터 제 1 방향에 위치한 제 2 샷 영역(S2) 내에 위치한 인식된 정렬 마크를 우선적으로 인식한다. 예를 들어서, 제 1 샷 영역(S1) 내의 제 1 및 제 2 정렬 마크(M1, M2)가 공정 오류로 인해서 정확한 형상을 가지지 못할 수도 있다. 이러한 경우, 제 1 및 제 2 정렬 마크(M1, M2)보다 낮은 선명도를 갖는 제 3 정렬 마크(M3)가 인식될 수도 있다. 특히, 제 1 및 제 2 정렬 마크(M1, M2)는 다른 샷 영역 내에서도 정확한 형상을 가지지 못할 수도 있다.When any one of the first to fourth alignment marks M1, M2, M3, and M4 is recognized, the
따라서, 인식 유닛(310)이 제 2 샷 영역(S2)에서도 선명도 순서대로 제 1 내지 제 4 정렬 마크(M1, M2, M3, M4)들을 순차적으로 인식할 경우, 인식 유닛(310)은 제 1 및 제 2 정렬 마크(M1, M2)들을 인식하지 못하고 제 3 정렬 마크(M3)를 인식할 가능성이 높다. 결과적으로, 인식 유닛(310)이 제 1 및 제 2 정렬 마크(M1, M2)들을 인식하기 위한 불필요한 시간이 낭비될 수 있다.Accordingly, when the
본 실시예에서는, 인식 유닛(310)이 제 1 샷 영역(S1)에서 제 3 정렬 마크(M3)를 인식하면, 인식 유닛(310)은 제 2 샷 영역(S2)에서 제 3 정렬 마크(M3)를 제일 먼저 인식한다. 따라서, 제 2 샷 영역(S2)에서 인식 유닛(310)이 제 1 및 제 2 정렬 마크(M1, M2)들을 인식하기 위한 시간을 줄일 수 있다.In the present embodiment, when the
만일, 인식 유닛(310)이 제 2 샷 영역(S2)에서 제 3 정렬 마크(M3)를 인식하지 못할 경우, 인식 유닛(310)은 제 4 정렬 마크(M4)를 인식하는 것이 아니라 선명도 순서대로 정렬 마크(M1, M2, M4)들을 순차적으로 인식한다. 즉, 인식 유닛(310)은 선명도가 높은 순서대로 제 1 정렬 마크(M1), 제 2 정렬 마크(M2) 및 제 4 정렬 마크(M4)를 순차적으로 인식한다. 따라서, 인식 유닛(310)이 선명도 순서대로 정렬 마크(M1, M2, M3, M4)들은 순차적으로 인식하게 되므로, 인식 유닛(310)이 정렬 마크(M1, M2, M3, M4)들 중 어느 하나는 인식하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.If the
인식 유닛(310)이 제 2 샷 영역(S2)에서 제 2 정렬 마크(M2)를 인식한 경우, 인식 유닛(310)은 제 3 샷 영역(S3)에서 제 2 정렬 마크(M2)를 우선적으로 인식한다. 제 2 정렬 마크(M2)의 인식이 실패한 경우, 인식 유닛(310)은 선명도 순서대로 제 1 정렬 마크(M1), 제 3 정렬 마크(M3) 및 제 4 정렬 마크(M4)를 인식한다. 본 실시예에서, 제 3 샷 영역(S3)은 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향에 위치한다.When the
한편, 본 실시예에서는, 인식 유닛(310)이 하나의 샷 영역 내에서 4개의 정렬 마크들을 순차적으로 인식하는 것으로 예시하였다. 그러나, 인식 유닛(310)은 하나의 샷 영역 내에서 2개, 3개 또는 5개 이상의 정렬 마크들을 인식할 수도 있다.In the present embodiment, the
또한, 인식 유닛(310)은 정렬 마크들의 정렬 상태를 수치적으로 나타내는 정렬 수치를 표시하기 위한 표시부(312)를 포함한다. 표시부(312)는 인식 유닛(310)이 정렬 마크를 인식하는 동안, 정렬 마크의 정렬 수치를 실시간으로 표시한다. 따라서, 검사자는 표시부(312)에 표시되는 정렬 수치를 보고, 정렬 마크의 정렬 상태를 즉시 알 수가 있다. 여기서, 정렬 수치는 인식 유닛(310)이 정렬 마크의 형상을 인식한 정도를 나타낸 수치이다. 따라서, 정렬 마크가 선명할수록 높은 정렬 수치가 표시부(312)에 표시될 것이다.In addition, the
판정 유닛(320)은 정렬 수치에 따라 정렬 마크의 정렬 여부를 판정한다. 따라서, 판정 유닛(320)은 정렬 마크의 정렬 여부를 판정하기 위한 기준으로서 정렬 한도 수치를 설정하기 위한 입력부(322)를 포함한다. 또한, 입력부(322)를 통해서 정렬 마크의 정렬 여부를 최종적으로 판정하기 위한 최종 정렬 한도 수치를 설정한다. 최종 정렬 한도 수치는 정렬 한도 수치보다 낮다.The
여기서, 정렬 한도 수치가 너무 높으면, 정확하게 정렬되어 있음에도 불구하고 정렬 마크의 불선명도로 인해서 많은 수의 기판들이 오정렬로 판정될 것이다. 반면에, 정렬 한도 수치가 너무 낮으면, 정확하게 정렬되지 않은 기판들도 정렬 정상으로 판정될 것이다. 따라서, 정렬 한도 수치는 복수개의 기판들에 대한 정렬 검사들을 통해서 최적으로 설정할 수 있다.Here, if the alignment limit value is too high, a large number of substrates will be determined to be misaligned due to the unclearness of the alignment mark, even though they are aligned correctly. On the other hand, if the alignment limit value is too low, not correctly aligned substrates will also be determined to be aligned. Accordingly, the alignment limit value can be set optimally through alignment tests on a plurality of substrates.
한편, 기판 상에는 정렬 마크와 유사한 형상을 갖는 패턴들이 존재할 수 있다. 이러한 패턴들이 정렬 마크와 인접하게 위치할 수도 있다. 이러한 경우, 인식 유닛(310)이 정렬 마크가 아니라 패턴을 인식할 수도 있다. 패턴의 형상은 정렬 마크와 유사하지만 정렬 마크와 동일하지는 않으므로, 정렬 마크의 정렬 수치보다는 패턴의 정렬 수치가 낮을 것이다.On the other hand, patterns having a shape similar to an alignment mark may exist on the substrate. These patterns may be located adjacent to the alignment mark. In this case, the
불선명한 정렬 마크를 인식한 경우를 정렬 정상으로 판정하고, 패턴을 인식한 경우를 오정렬로 판정하기 위해서, 최종 정렬 한도 수치가 이용된다. 구체적으로, 불선명한 정렬 마크의 정렬 수치는 정렬 한도 수치보다 낮을 것이다. 따라서, 판정 유닛(320)은 불선명한 정렬 마크에 대해서 일단 오정렬로 판정한다. 이어서, 입력부(322)를 통해서 기 설정된 정렬 한도 수치로부터 내림차순식으로 정렬 한도 수치를 변경하면서 불선명한 정렬 마크와 패턴의 정렬 수치들을 확인한다. 그러면, 패턴의 정렬 수치보다는 불선명한 정렬 마크의 정렬 수치가 높으므로, 불선명한 정렬 마크를 인식한 경우는 정렬 정상으로 판정하고 패턴을 인식한 경우는 오정렬로 판정하는 정렬 수치를 확인할 수 있다. 이러한 정렬 수치가 최종 정렬 한도 수치에 해당된다. 최종 정렬 한도 수치는 정렬 한도 수치와 마찬가지로 복수개의 기판들에 대한 정렬 공정들을 통해서 최적으로 설정할 수 있다.The final alignment limit value is used in order to determine that alignment is normal when a non-bright alignment mark is recognized and to determine misalignment when a pattern is recognized. Specifically, the alignment value of the non-bright alignment mark will be lower than the alignment limit value. Thus, the
정렬 유닛(330)은 판정 유닛(320)에서 판정된 결과에 따라 정렬 마크가 기 설정된 좌표에 일치되도록 스테이지를 이동시킨다. 따라서, 정렬 유닛(330)은 스테이지를 수평 방향을 따라 이동시키기 위한 수평 구동부(332)를 포함한다.The aligning
여기서, 정렬 마크들간의 높이차가 존재할 수도 있다. 그러므로, 스테이지와 인식 유닛(310) 간의 거리가 항상 일정하면, 인식 유닛(310)과 정렬 마크 간의 초점이 일치하지 못하여, 인식 유닛(310)이 정렬 마크를 인식하지 못할 수도 있다. 인식 유닛(310)과 정렬 마크 간의 초점 일치를 위하여, 정렬 유닛(330)은 스테이지를 수직 방향을 따라 이동시키기 위한 수직 구동부(334)를 포함할 수 있다.Here, there may be a height difference between alignment marks. Therefore, if the distance between the stage and the
기판 정렬 방법Board alignment method
도 3 내지 도 6은 도 1의 장치를 이용해서 기판을 정렬하는 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도들이다.FIGS. 3 to 6 are flowcharts sequentially illustrating a method of aligning a substrate using the apparatus of FIG.
도 1 및 도 3을 참조하면, 단계 ST410에서, 입력부(322)를 통해서 정렬 한도 수치를 판정 유닛(320)에 설정한다.Referring to FIGS. 1 and 3, in step ST410, an alignment limit value is set in the
단계 ST420에서, 입력부(322)를 통해서 최종 정렬 한도 수치를 판정 유닛(320)에 설정한다.In step ST420, a final alignment limit value is set in the
본 실시예에서, 제 1 내지 제 4 정렬 마크(M1, M2, M3, M4)들은 서로 다른 형상을 갖는다. 또한, 제 1 내지 제 4 정렬 마크(M1, M2, M3, M4)들은 서로 다른 선명도를 갖는다. 구체적으로, 제 1 정렬 마크(M1)는 제 1 선명도를 갖는다. 제 2 정렬 마크(M2)는 제 1 선명도보다 낮은 제 2 선명도를 갖는다. 제 3 정렬 마크(M3)는 제 2 선명도보다 낮은 제 3 선명도를 갖는다. 제 4 정렬 마크(M4)는 제 3 선명도보다 낮은 제 4 선명도를 갖는다. 즉, 제 1 정렬 마크(M1)가 가장 높은 선명도를 갖고, 제 4 정렬 마크(M4)가 가장 낮은 선명도를 갖는다. 따라서, 제 1 내지 제 4 정렬 마크(M1, M2, M3, M4)의 각 형상들과 각각 대응하는 4개의 정렬 한도 수치와 4개의 최종 정렬 한도 수치가 판정 유닛(320)에 설정될 것이다.In this embodiment, the first to fourth alignment marks M1, M2, M3, and M4 have different shapes. In addition, the first to fourth alignment marks M1, M2, M3, and M4 have different sharpnesses. Specifically, the first alignment mark M1 has a first sharpness. The second alignment mark M2 has a second sharpness lower than the first sharpness. The third alignment mark M3 has a third sharpness lower than the second sharpness. The fourth alignment mark M4 has a fourth sharpness lower than the third sharpness. That is, the first alignment mark M1 has the highest sharpness and the fourth alignment mark M4 has the lowest sharpness. Therefore, four alignment limit values and four final alignment limit values respectively corresponding to the respective shapes of the first to fourth alignment marks M1, M2, M3, and M4 will be set in the
단계 ST430에서, 인식 유닛(310)이 제 1 샷 영역(S1) 내에 위치한 제 1 내지 제 4 정렬 마크(M1, M2, M3, M4)를 선명도 순서대로 순차적으로 인식한다. 구체적으로, 제 1 정렬 마크(M1)의 제 1 정렬 지수가 정렬 한도 수치 이상인지 여부를 확인한다. 제 1 정렬 지수가 정렬 한도 수치 이상이면, 단계 ST440에서, 판정 유닛(320)은 제 1 정렬 마크(M1)를 인식한 것으로 판정한다.In step ST430, the
반면에, 제 1 정렬 지수가 정렬 한도 수치 미만이면, 단계 ST440에서, 제 1 정렬 지수가 최종 정렬 한도 수치 이상인지 여부를 확인한다. 제 1 정렬 지수가 최종 정렬 한도 수치 이상이면, 단계 ST470에서, 판정 유닛(320)은 제 1 정렬 마크(M1)를 인식한 것으로 판정한다.On the other hand, if the first alignment index is less than the alignment limit value, it is checked in step ST440 if the first alignment index is equal to or greater than the final alignment limit value. If the first alignment index is greater than or equal to the final alignment limit value, in step ST470, the
그러나, 제 1 정렬 지수가 최종 정렬 한도 수치 미만이면, 단계 ST450에서, 정렬 유닛(330)의 수직 구동부(334)가 스테이지를 수직 방향을 따라 선택적으로 승강시켜서, 인식 유닛(310)과 제 1 정렬 마크(M1) 간의 초점을 일치시킨다.However, if the first alignment index is less than the final alignment limit value, then in step ST450, the
스테이지 이동 후에, 단계 ST460에서, 제 1 정렬 지수가 최종 정렬 한도 수치 이상인지 여부를 최종적으로 확인한다. 제 1 정렬 지수가 최종 정렬 한도 수치 이상이면, 단계 ST470에서, 판정 유닛(320)은 제 1 정렬 마크(M1)를 인식한 것으로 최종적으로 판정한다. 이러한 방법을 통해서, 불선명한 정렬 마크를 탐지한 경우는 인식으로 판정하고, 반면에 정렬 마크와 유사한 형상의 패턴을 탐지한 경우는 불인식으로 판정할 수가 있게 된다.After the stage is moved, in step ST460, it is finally confirmed whether the first alignment index is equal to or greater than the final alignment limit value. If the first alignment index is greater than or equal to the final alignment limit value, then in step ST470, the
단계 ST480에서, 인식된 제 1 정렬 마크(M1)와 기 설정된 좌표가 일치되도록 정렬 유닛(330)의 수평 구동부(332)가 스테이지를 수평 방향을 따라 이동시킴으로써, 기판을 정렬한다.In step ST480, the
반면에, 제 1 정렬 지수가 최종 정렬 한도 수치 미만이면, 단계 ST490에서, 판정 유닛(120)은 제 1 정렬 마크(M1)가 인식되지 못한 것으로 최종적으로 판정한다.On the other hand, if the first alignment index is less than the final alignment limit value, in step ST490, the determination unit 120 finally determines that the first alignment mark M1 is not recognized.
제 1 정렬 마크(M1)의 인식이 실패한 것으로 판정되면, 상기와 같은 공정들을 제 2 정렬 마크(M2), 제 3 정렬 마크(M3) 및 제 4 정렬 마크(M4)에 대해서 순차적으로 수행한다.If it is determined that the recognition of the first alignment mark M1 is unsuccessful, the above-described processes are sequentially performed on the second alignment mark M2, the third alignment mark M3, and the fourth alignment mark M4.
구체적으로, 도 1 및 도 4를 참조하면, 단계 ST510에서, 인식 유닛(310)이 제 1 샷 영역(S1) 내의 제 1 정렬 마크(M1)를 인식한다.Specifically, referring to Figs. 1 and 4, in step ST510, the
제 1 정렬 마크(M1)가 인식되면, 단계 ST520에서, 정렬 유닛(330)이 제 1 정렬 마크(M1)를 이용해서 기판을 1차 정렬시킨다.When the first alignment mark M1 is recognized, in step ST520, the aligning
제 1 정렬 마크(M1)가 인식되지 않으면, 단계 ST530에서, 인식 유닛(310)이 제 1 샷 영역(S1) 내의 제 2 정렬 마크(M2)를 인식한다.If the first alignment mark M1 is not recognized, in step ST530, the
제 2 정렬 마크(M2)가 인식되면, 단계 ST540에서, 정렬 유닛(330)이 제 2 정렬 마크(M2)를 이용해서 기판을 2차 정렬시킨다.When the second alignment mark M2 is recognized, in step ST540, the aligning
제 2 정렬 마크(M2)가 인식되지 않으면, 단계 ST550에서, 인식 유닛(310)이 제 1 샷 영역(S1) 내의 제 3 정렬 마크(M3)를 인식한다.If the second alignment mark M2 is not recognized, the
제 3 정렬 마크(M3)가 인식되면, 단계 ST560에서, 정렬 유닛(330)이 제 3 정렬 마크(M3)를 이용해서 기판을 3차 정렬시킨다.When the third alignment mark M3 is recognized, in step ST560, the
여기서, 본 실시예에서는, 제 1 샷 영역(S1) 내의 제 3 정렬 마크(M3)가 인식된 것으로 예시한다. 만일, 제 3 정렬 마크(M3)가 인식되지 않으면, 인식 유닛(310)은 제 4 정렬 마크(M4)를 인식하게 될 것이다.Here, in this embodiment, it is exemplified that the third alignment mark M3 in the first shot area S1 is recognized. If the third alignment mark M3 is not recognized, the
도 1 및 도 5를 참조하면, 단계 ST570에서, 인식 유닛(310)이 제 2 샷 영역(S2) 내의 제 3 정렬 마크(M3)를 먼저 인식한다. 즉, 제 1 샷 영역(S1)에서 먼저 인식된 제 3 정렬 마크(M3)를 제 2 샷 영역(S2)에서 먼저 인식한다.Referring to FIGS. 1 and 5, in step ST570, the
제 3 정렬 마크(M3)가 인식되면, 단계 ST580에서, 정렬 유닛(330)이 제 3 정렬 마크(M3)를 이용해서 기판을 2차 정렬시킨다.When the third alignment mark M3 is recognized, in step ST580, the aligning
제 3 정렬 마크(M3)가 인식되지 않으면, 단계 ST590에서, 인식 유닛(310)이 제 2 샷 영역(S2) 내의 제 1 정렬 마크(M1)를 인식한다. 즉, 후속 샷 영역에서는, 최초 인식한 정렬 마크가 인식되지 않게 되면, 선명도 순서대로 정렬 마크들을 순차적으로 인식하게 된다.If the third alignment mark M3 is not recognized, the
제 1 정렬 마크(M1)가 인식되면, 단계 ST600에서, 정렬 유닛(330)이 제 1 정렬 마크(M1)를 이용해서 기판을 2차 정렬시킨다.When the first alignment mark M1 is recognized, in step ST600, the
제 1 정렬 마크(M1)가 인식되지 않으면, 단계 ST610에서, 인식 유닛(310)이 제 2 샷 영역(S2) 내의 제 2 정렬 마크(M2)를 인식한다.If the first alignment mark M1 is not recognized, in step ST610, the
제 2 정렬 마크(M2)가 인식되면, 단계 ST620에서, 정렬 유닛(330)이 제 2 정렬 마크(M2)를 이용해서 기판을 2차 정렬시킨다.When the second alignment mark M2 is recognized, in step ST620, the aligning
여기서, 본 실시예에서는, 제 2 샷 영역(S2) 내의 제 2 정렬 마크(M2)가 인식된 것으로 예시한다. 만일, 제 2 정렬 마크(M2)가 인식되지 않으면, 인식 유닛(310)은 제 4 정렬 마크(M4)를 인식하게 될 것이다.Here, in the present embodiment, it is exemplified that the second alignment mark M2 in the second shot area S2 is recognized. If the second alignment mark M2 is not recognized, the
도 1 및 도 6을 참조하면, 단계 ST630에서, 인식 유닛(310)이 제 3 샷 영역(S3) 내의 제 2 정렬 마크(M2)를 먼저 인식한다. 즉, 제 2 샷 영역(S2)에서 먼저 인식된 제 2 정렬 마크(M2)를 제 3 샷 영역(S3)에서 먼저 인식한다.Referring to FIGS. 1 and 6, in step ST630, the
제 2 정렬 마크(M2)가 인식되면, 단계 ST640에서, 정렬 유닛(330)이 제 2 정렬 마크(M2)를 이용해서 기판을 3차 정렬시킨다.When the second alignment mark M2 is recognized, in step ST640, the
제 2 정렬 마크(M2)가 인식되지 않으면, 단계 ST650에서, 인식 유닛(310)이 제 3 샷 영역(S3) 내의 제 1 정렬 마크(M1)를 인식한다.If the second alignment mark M2 is not recognized, in step ST650, the
제 1 정렬 마크(M1)가 인식되면, 단계 ST660에서, 정렬 유닛(330)이 제 1 정렬 마크(M1)를 이용해서 기판을 3차 정렬시킨다.When the first alignment mark M1 is recognized, in step ST660, the
제 1 정렬 마크(M1)가 인식되지 않으면, 단계 ST670에서, 인식 유닛(310)이 제 3 샷 영역(S3) 내의 제 3 정렬 마크(M3)를 인식한다.If the first alignment mark M1 is not recognized, in step ST670, the
제 3 정렬 마크(M3)가 인식되면, 단계 ST680에서, 정렬 유닛(330)이 제 3 정렬 마크(M3)를 이용해서 기판을 3차 정렬시킨다. 만일, 제 3 정렬 마크(M3)가 인식되지 않으면, 인식 유닛(310)은 제 4 정렬 마크(M4)를 인식하게 될 것이다.When the third alignment mark M3 is recognized, in step ST680, the aligning
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 선행 샷 영역에서 먼저 인식된 정렬 마크를 후속 샷 영역에서 먼저 인식하게 되므로, 정렬 마크를 인식하는데 소요되는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 후속 샷 영역에서 선행 샷 영역에서 먼저 인식된 정렬 마크의 인식이 실패한 경우, 나머지 정렬 마크들을 선명도 순서대로 인식하게 되므로, 정렬 마크 인식 시간이 줄어들게 된다. 결과적으로, 기판을 정렬하는데 소요되는 시간을 대폭 단축시킬 수 있게 되어, 반도체 장치의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the preferred embodiment of the present invention, since the alignment mark recognized first in the preceding shot area is first recognized in the subsequent shot area, the time required to recognize the alignment mark can be shortened. In addition, if recognition of the alignment mark recognized first in the preceding shot area fails in the subsequent shot area, the remaining alignment marks are recognized in the order of sharpness, so that the alignment mark recognition time is reduced. As a result, the time required for aligning the substrate can be greatly shortened, and the yield of manufacturing the semiconductor device can be improved.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. It can be understood that it is possible.
310 ; 인식 유닛 320 ; 판정 유닛
3330 ; 정렬 유닛310;
3330; Alignment unit
Claims (14)
상기 제 1 정렬 마크, 상기 제 2 정렬 마크, 상기 제 3 정렬 마크 및 상기 제 4 정렬 마크 중에서 먼저 인식된 어느 하나의 정렬 마크를 이용해서 상기 기판을 1차 정렬시키는 단계;
상기 기판 상의 제 2 샷 영역 내에 위치한 상기 제 1 정렬 마크, 상기 제 2 정렬 마크, 상기 제 3 정렬 마크 및 상기 제 4 정렬 마크 중에서 상기 기판의 1차 정렬시 사용된 정렬 마크를 인식하는 단계;
상기 기판의 1차 정렬시 사용된 정렬 마크가 인식되지 않을 경우, 상기 제 2 샷 영역 내의 상기 제 1 내지 제 4 정렬 마크들 중에서 상기 기판의 1차 정렬시 사용된 정렬 마크를 제외한 나머지 정렬 마크들을 선명도가 높은 정렬 마크부터 순차적으로 인식하는 단계;
상기 제 2 샷 영역 내에 위치한 상기 제 1 정렬 마크, 상기 제 2 정렬 마크, 상기 제 3 정렬 마크 및 상기 제 4 정렬 마크 중에서 먼저 인식된 어느 하나의 정렬 마크를 이용해서 상기 기판을 2차 정렬시키는 단계;
상기 기판 상의 제 3 샷 영역 내에 위치한 상기 제 1 정렬 마크, 상기 제 2 정렬 마크, 상기 제 3 정렬 마크 및 상기 제 4 정렬 마크 중에서 상기 기판의 2차 정렬시 사용된 정렬 마크를 인식하는 단계;
상기 기판의 2차 정렬시 사용된 정렬 마크가 인식되지 않을 경우, 상기 제 3 샷 영역 내의 상기 제 1 내지 제 4 정렬 마크들 중에서 상기 기판의 2차 정렬시 사용된 정렬 마크를 제외한 나머지 정렬 마크들을 선명도가 높은 정렬 마크부터 순차적으로 인식하는 단계;
상기 제 3 샷 영역 내에 위치한 상기 제 1 정렬 마크, 상기 제 2 정렬 마크, 상기 제 3 정렬 마크 및 상기 제 4 정렬 마크 중에서 먼저 인식된 어느 하나의 정렬 마크를 이용해서 상기 기판을 3차 정렬시키는 단계를 포함하는 기판 정렬 방법.A first alignment mark having a first sharpness positioned within a first shot region on the substrate, a second alignment mark having a second sharpness lower than the first sharpness, a second alignment mark having a third sharpness lower than the second sharpness, 3 alignment marks, and a fourth alignment mark having a fourth sharpness lower than the third sharpness, sequentially from an alignment mark having a high definition;
First aligning the substrate using any one of the first alignment marks, the second alignment marks, the third alignment marks, and the first alignment marks recognized first among the fourth alignment marks;
Recognizing an alignment mark used in the primary alignment of the substrate among the first alignment mark, the second alignment mark, the third alignment mark, and the fourth alignment mark positioned in the second shot area on the substrate;
Wherein when the alignment mark used in the first alignment of the substrate is not recognized, alignment marks other than the alignment mark used in the first alignment of the substrate among the first to fourth alignment marks in the second shot area Sequentially recognizing the alignment marks having high sharpness;
Second aligning the substrate using any one of the first alignment marks, the second alignment marks, the third alignment marks and the fourth alignment marks recognized in the second shot area, ;
Recognizing an alignment mark used in secondary alignment of the substrate among the first alignment mark, the second alignment mark, the third alignment mark, and the fourth alignment mark positioned in a third shot area on the substrate;
Wherein when the alignment mark used in the second alignment of the substrate is not recognized, alignment marks other than the alignment mark used in the second alignment of the substrate among the first through fourth alignment marks in the third shot area Sequentially recognizing the alignment marks having high sharpness;
Ordering the substrate using any one of the first alignment marks, the second alignment marks, the third alignment marks, and the fourth alignment marks recognized in the third shot area, ≪ / RTI >
상기 인식 유닛에서 인식된 정렬 마크들의 정렬 여부를 판정하는 판정 유닛;
상기 인식 유닛에서 인식된 정렬 마크의 위치가 상기 좌표에 일치되도록 상기 스테이지를 이동시키는 정렬 유닛을 포함하는 기판 정렬 장치.The substrate is placed on top of the stage on which the substrate is placed so that at least two alignment marks located within each shot region on the substrate are sequentially recognized from alignment marks having high definition using the coordinates of preset alignment marks, A recognizing unit which first recognizes any one of the alignment marks recognized first in the shot area in the subsequent shot area;
A determination unit for determining whether or not the alignment marks recognized by the recognition unit are aligned;
And an alignment unit for moving the stage so that the position of the alignment mark recognized by the recognition unit matches the coordinate.
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US7184594B1 (en) | 1999-01-18 | 2007-02-27 | Nikon Corporation | Pattern matching method and device, position determining method and device, position aligning method and device, exposing method and device, and device and its production method |
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- 2010-11-29 KR KR1020100119334A patent/KR101718359B1/en active IP Right Grant
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